目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数详解
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 电气与光学特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 光通量分档
- 3.2 波长分档
- 3.3 正向电压分档
- 3.4 产品命名规则解析
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电流与正向电压关系曲线(I-V曲线)
- 4.2 正向电流与相对光通量关系曲线
- 4.3 结温与相对光谱功率关系曲线
- 4.4 光谱功率分布
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 物理尺寸与外形图
- 5.2 推荐PCB焊盘布局与钢网设计
- 5.3 极性识别
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊参数
- 6.2 操作与储存注意事项
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 编带与卷盘规格
- 7.2 订购型号选择
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用电路
- 8.2 热管理考量
- 8.3 可制造性设计(DFM)
- 9. 可靠性与质量标准
- 9.1 可靠性测试矩阵
- 9.2 失效判定标准
- 10. 技术对比与差异化
- 11. 常见问题解答(FAQ)
- 11.1 光通量分档A2和B3有何区别?
- 11.2 我可以持续以30mA驱动这颗LED吗?
- 11.3 如何解读波长分档代码Y2?
- 11.4 恒流驱动器是否必要?
- 12. 实际应用案例
- 12.1 汽车内饰氛围照明
- 12.2 状态指示面板
- 13. 技术原理介绍
- 14. 行业趋势与发展
1. 产品概述
SMD3528 黄色LED是一款表面贴装器件,专为通用照明、背光及指示灯应用而设计。这款单芯片LED采用紧凑型封装,具有120度的宽视角,适用于需要均匀照明的场合。该元件的主要优势在于其标准化的分档系统,确保不同生产批次间颜色和光通量输出的一致性,这对于要求色彩均匀性的应用至关重要。
目标市场包括消费电子、汽车内饰照明、标识标牌以及装饰性灯具等需要可靠、低功耗黄色光源的领域。
2. 技术参数详解
2.1 绝对最大额定值
该器件在以下最大条件下额定工作,测量温度为焊点温度(Ts)25°C。超出这些限制可能导致永久性损坏。
- 正向电流(IF):30 mA(连续)
- 正向脉冲电流(IFP):40 mA(脉冲宽度≤10ms,占空比≤1/10)
- 功耗(PD):144 mW
- 工作温度(Topr):-40°C 至 +80°C
- 储存温度(Tstg):-40°C 至 +80°C
- 结温(Tj):125°C
- 焊接温度(Tsld):230°C 或 260°C,持续10秒(回流焊)
2.2 电气与光学特性
典型性能在 Ts=25°C 且 IF=20mA 条件下测量,除非另有说明。
- 正向电压(VF):典型值 2.2V,最大值 2.6V
- 反向电压(VR):5V
- 主波长(λd):590 nm
- 反向电流(IR):最大值 10 µA(在 VR=5V 条件下)
- 视角(2θ1/2):120 度
3. 分档系统说明
一个全面的分档系统根据关键性能参数对LED进行分类,以保证一致性。光通量测量的容差为±7%,电压测量的容差为±0.08V。
3.1 光通量分档
光通量在 IF=20mA 条件下测量。分档代码定义了最小和典型输出值。
- A2:最小 0.5 lm,典型 1.0 lm
- A3:最小 1.0 lm,典型 1.5 lm
- B1:最小 1.5 lm,典型 2.0 lm
- B2:最小 2.0 lm,典型 2.5 lm
- B3:最小 2.5 lm,典型 3.0 lm
3.2 波长分档
主波长被分档以精确控制黄色的色调。
- Y1:585 nm 至 588 nm
- Y2:588 nm 至 591 nm
- Y3:591 nm 至 594 nm
3.3 正向电压分档
正向电压被分档,以辅助电流调节的电路设计。
- C:1.8V 至 2.0V
- D:2.0V 至 2.2V
- E:2.2V 至 2.4V
- F:2.4V 至 2.6V
3.4 产品命名规则解析
型号遵循特定结构:T3200SYA。根据提供的命名规则,可以将其解读为具有特定内部代码、光通量分档、颜色代码(Y代表黄色)、芯片数量(S代表单颗小功率芯片)、透镜代码(00代表无透镜)和封装代码(32代表3528)的产品。
4. 性能曲线分析
规格书中包含多条特性曲线,对于理解LED在不同工作条件下的行为至关重要。
4.1 正向电流与正向电压关系曲线(I-V曲线)
该曲线显示了施加的正向电压与产生的电流之间的指数关系。这对于选择合适的限流电阻或驱动电路至关重要,以确保LED在其指定的电流范围内工作,并防止热失控。
4.2 正向电流与相对光通量关系曲线
此图说明了光输出如何随正向电流增加而增加。在推荐工作范围内通常呈现近似线性的关系,随后在更高电流下由于效率下降和结温升高而出现平台或下降。在线性区域之外工作不仅效率低下,还会加速性能衰减。
4.3 结温与相对光谱功率关系曲线
该曲线展示了LED颜色输出的热稳定性。对于这款黄色AlInGaP LED,在20mA驱动下,当结温从25°C变化到125°C时,其相对光谱能量保持在90%以上。这表明在其工作温度范围内具有良好的色彩稳定性,这对于要求颜色一致性的应用至关重要。
4.4 光谱功率分布
光谱曲线显示了一个以主波长(590 nm)为中心的窄峰,这是单色LED的特征。该峰的半高宽(FWHM)决定了颜色的纯度。半高宽越窄,表示黄色越饱和、越纯正。
5. 机械与封装信息
5.1 物理尺寸与外形图
该LED符合标准SMD 3528封装尺寸:长度约3.5mm,宽度约2.8mm,以及典型高度。提供了带公差(例如,.X:±0.10mm,.XX:±0.05mm)的详细机械图纸,用于PCB焊盘设计。
5.2 推荐PCB焊盘布局与钢网设计
提供了推荐的焊盘布局和钢网开孔设计,以确保回流焊过程中形成良好的焊点。遵循这些指南可以防止立碑、错位和焊料不足等问题。
5.3 极性识别
阴极通常在LED封装顶部标有绿点,或在封装体一侧有缺口/倒角。组装时必须注意正确的极性。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊参数
该LED兼容标准的红外或对流回流焊工艺。焊接期间本体最高温度不得超过230°C持续10秒或260°C持续10秒。应使用包含预热、保温、回流和冷却区的标准回流焊温度曲线,确保峰值温度及液相线以上的时间得到控制。
6.2 操作与储存注意事项
- 在规定的温度范围(-40°C至+80°C)内,储存在干燥、防静电的环境中。
- 在推荐的储存条件下,自生产日期起12个月内使用,以保持可焊性。
- 避免对透镜和键合线施加机械应力。
- 必要时使用异丙醇清洁;避免使用超声波清洗。
7. 包装与订购信息
7.1 编带与卷盘规格
产品以卷盘形式提供,载带为压纹式。规定了载带凹槽的关键尺寸,以确保与标准SMD贴片设备兼容。当以10度角剥离时,覆盖带的剥离强度定义为0.1N至0.7N。
7.2 订购型号选择
具体的可订购料号由基础型号与所需的光通量、波长和正向电压分档代码组合而成(例如,T3200SYA-A2-Y2-D)。请查阅完整的分档表,选择满足应用在亮度、颜色和电气特性方面要求的组合。
8. 应用建议
8.1 典型应用电路
最常见的驱动方法是恒流源或简单的串联电阻配合直流电源。电阻值计算公式为 R = (V电源- VF) / IF。对于要求亮度稳定或在宽温度范围内工作的应用,强烈建议使用恒流驱动器,以补偿LED正向电压随温度的负温度系数。F.
8.2 热管理考量
尽管功耗较低,但PCB上有效的热管理对于长期可靠性仍然很重要。确保连接到散热焊盘(如果适用)或阴/阳极焊盘的铜箔面积足够,以将热量从LED结传导出去。在接近或达到最大额定电流下工作会产生更多热量,需要更仔细的热设计。
8.3 可制造性设计(DFM)
遵循推荐的焊盘布局和钢网设计。保持LED与其他元件之间的适当间距,以避免阴影或光学干扰。在设计导光板或扩散器时,考虑120度的视角,以实现所需的照明效果。
9. 可靠性与质量标准
9.1 可靠性测试矩阵
产品基于JEDEC和MIL标准进行一系列严格的可靠性测试,以确保长期性能。关键测试包括:
- 高/低温工作寿命(HTOL/LTOL):在最大电流下,于85°C/-40°C进行1008小时测试。
- 高温高湿工作寿命(HTHH):在最大电流下,于60°C/90%相对湿度进行1008小时测试。
- 温湿度偏置(THB)测试:在-20°C和60°C之间,60%相对湿度条件下进行20个循环。
- 热冲击:在-40°C和125°C之间进行100个循环。
9.2 失效判定标准
如果任何样品出现以下情况,则判定测试失败:
- 正向电压偏移 > 200mV。
- 光通量衰减 > 25%(针对此黄色AlInGaP LED)。
- 正向或反向漏电流 > 10 µA。
- 灾难性故障(开路或短路)。
10. 技术对比与差异化
与未分档或通用规格的LED相比,本产品的关键优势在于其光通量、颜色和电压在严格的分档范围内有保证。这消除了最终用户在需要均匀性的应用(如多LED阵列或背光单元)中进行大量分选和匹配的需要。120度的视角比一些竞争对手的产品更宽,提供了更漫射的光线,适合面板照明。
11. 常见问题解答(FAQ)
11.1 光通量分档A2和B3有何区别?
分档A2保证最小输出为0.5 lm(典型1.0 lm),而分档B3保证最小输出为2.5 lm(典型3.0 lm)。在相同的20mA驱动电流下,B3 LED的亮度大约是A2 LED的2.5到3倍。请根据应用所需的亮度选择分档。
11.2 我可以持续以30mA驱动这颗LED吗?
可以,30mA是最大连续正向电流额定值。然而,在绝对最大额定值下工作会产生更多热量,并可能缩短长期使用寿命。为了获得最佳可靠性,建议在典型驱动电流20mA或以下工作,如果必须使用30mA,则需要实施稳健的热管理。
11.3 如何解读波长分档代码Y2?
Y2分档代码意味着LED的主波长在588 nm至591 nm之间。这代表了一种特定的、受控的黄色色调。如果您的应用需要非常特定的黄色色调(例如,匹配企业颜色),则必须指定相应的波长分档。
11.4 恒流驱动器是否必要?
对于简单的指示灯,使用串联电阻配合稳定的电压源通常就足够了。对于亮度一致性至关重要或环境温度变化较大的照明应用,强烈建议使用恒流驱动器。它可以补偿LED正向电压随温度的变化,确保稳定的光输出。
12. 实际应用案例
12.1 汽车内饰氛围照明
由多颗黄色LED组成的阵列,全部选自相同的光通量(例如B2)和波长(例如Y2)分档,可用于在车辆的脚坑或仪表盘中创建均匀的环境照明。宽视角有助于融合来自离散光源的光线。使用PWM可调光的恒流驱动器可以实现亮度调节。
12.2 状态指示面板
在工业控制面板中,多颗黄色LED可用作“警告”或“注意”指示灯。使用来自相同电压分档(例如D)的LED,可以确保当它们由公共的限流电阻网络驱动时,每颗LED的亮度非常相似,从而呈现出专业、均匀的外观。
13. 技术原理介绍
这款黄色LED基于AlInGaP(铝铟镓磷)半导体技术。当施加正向电压时,电子和空穴在半导体芯片的有源区复合,以光子的形式释放能量。AlInGaP材料体系的特定带隙能量决定了发射光的波长,在本例中位于黄色光谱(约590 nm)。光从芯片发出,封装在硅胶或环氧树脂透镜中,该透镜还提供环境保护并决定了视角。
14. 行业趋势与发展
SMD LED市场持续朝着更高效率(每瓦更多流明)、更高显色指数和更严格的分档公差方向发展。虽然3528封装是一种成熟且广泛采用的封装形式,但总体趋势是:高密度应用倾向于更小的封装(例如2020、1515),而更高光通量输出则倾向于中功率封装(例如3030、5050)。用于黄色和红色LED的底层AlInGaP技术也在不断优化,以提高效率和提升在高温下的性能。此外,智能分档和数字可追溯性正变得越来越普遍,以确保高端照明应用供应链的一致性。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温(CCT) | K(开尔文),如2700K/6500K | 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数(CRI / Ra) | 无单位,0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差(SDCM) | 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" | 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长(Dominant Wavelength) | nm(纳米),如620nm(红) | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布(Spectral Distribution) | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压(Forward Voltage) | Vf | LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流(Forward Current) | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流(Pulse Current) | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。 |
| 反向电压(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。 |
| 静电放电耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装(Flip Chip) | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构,控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配,提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。 |